一种基于多阶认知诊断模型测评科学素养的方法-ChinaXiv.PDFVIP

心理学报 2019, Vol. 51, No.5, 113 Acta Psychologica Sinica DOI: 10.3724/SP.J.1041.2019.001 一种基于多阶认知诊断模型测评 * 科学素养的方法 詹沛达 于照辉 李菲茗 王立君 (浙江师范大学教师教育学院, 金华 321004) 摘 要 科学素养是指作为一名有反思意识的公民所具有的解决科学 问题和运用科学理念的能力。为实现在认知 诊断中对科学素养的测评, 本文基于 PISA 2015 科学素养测评框架首次提出科学素养包含的三阶潜在结构, 使用 新提出的多阶认知诊断模型对 PISA 2015 科学测评数据进行分析, 并通过模拟研究探究新模型的心理测量学性能。 3 v 结果表明：(1)新模型能够较好地分析包含三阶潜在结构的科学素养; (2)科学知识对科学素养的影响最大, 科学背景 7 次之, 科学能力的影响最小; (3)全贝叶斯 MCMC 算法能够为新模型提供较精准的参数估计。 8 1 关键词 科学素养; 认知诊断; PISA; DINA 模型 0 分类号 B841 0 . 9 0 1 引言 能力” (OECD, 2016) 。 8 为实现对科学素养的客观测评, 国际学生评估 1 “科学技术推动了生产力的发展、经济的繁荣 项目(Programme for International Student Assessment, 0 2 和社会的进步, 促进了人们的生产方式、生活方式 PISA)在 2015 年把科学素养的内涵划分为科学能力 : 和思维方式的变革。科学技术的快速发展对每一位 (Competencies) 、科学知识(Knowledge) 、科学背景 v i 公民的科学素养提出了新的要求” ( 中华人民共和 (Contexts)和科学态度(Attitudes) 四个相互关联的维 X a 国教育部, 2017)。实际上, 关于如何提高个体或公 度, 并给出了相应的测评或评估框架, 见图 1。这就 n 民的科学素养是一个交叉学科问题, 它一直以来都 要求学生在一定的科学背景中, 根据自己的科学态 i h 是科学教育、教育心理学和学习科学等学科领域的 度, 运用科学知识来解决科学问题, 从而展现出自 c 学者们共同关注的重难点。科学素养是一个不断发 己的科学能力(刘克文, 李川, 2015) 。PISA 2015 测 展的概念, 它的内涵和界定方式会随时代发展而发 评框架是在 PISA 2006 科学测评框架(OECD, 2006) 生改变(see Miller, 1983; OECD, 2006) 。2017 年, 的基础上修订而来的, 其发展主要体现在对科学知 《义务教育小学科学课程标准》将“科学素养”定义 识维度的更详细划分。科学测评框架的逐步完善 ,